3 powody, dla których Proof of Stake jest bezpieczniejszy niż Proof of Work

Artykuł pomaga lepiej zrozumieć, dlaczego Proof of Stake (PoS) jest bezpieczniejszy niż Proof of Work (PoW).

Ten artykuł przetłumaczony z Vitalik.ca pomoże użytkownikom spojrzeć z nowej perspektywy na dwa klasyczne mechanizmy: Proof of Stake (PoS) i Proof of Work (PoW).

W tej samej cenie PoS jest bezpieczniejszy niż PoW 

Zobaczmy, ile kosztuje zaatakowanie sieci, aby otrzymać nagrodę za blok w wysokości 1 USD dziennie.

Moc oparta na GPU

Koszt ataku na sieć to po prostu koszt wynajmu GPU wystarczająco wydajnego, aby prześcignąć górników. 

Za każdego 1 dolara nagrody za blok górnicy kosztują prawie 1 dolara (jeśli jest wyższy, nie ma zysku, jeśli jest niższy, inni górnicy dołączają i osiągają wyższe zyski). W rezultacie włamanie do sieci wymaga nieco ponad 1 dolara dziennie w ciągu zaledwie kilku godzin.

Całkowity koszt: ~0,26 USD (zakładając, że atak trwa 6 godzin), potencjalnie nawet spada do zera, gdy atakujący otrzyma nagrodę za blok.

PoW na bazie ASIC

Użytkownicy kupują ASIC raz, a następnie planują używać ich przez 2-3 lata, zanim się zużyją lub staną się przestarzałe. Jeśli blockchain ma atak 51%, społeczność prawdopodobnie zmieni algorytm PoW, a ASIC straci na wartości.

Średnio wydobycie ma ~1/3 kosztów bieżących i ~2/3 kosztów kapitałowych (więcej tutaj ). Tak więc, z nagrodą w wysokości 1 USD dziennie, górnicy wydadzą ~ 0,33 USD dziennie na energię elektryczną + konserwację i ~ 0,67 USD na swoje ASIC. 

Zakładając, że ASIC trwa ~ 2 lata, 486,67 USD to kwota, którą górnik musi wydać na taką ilość sprzętu ASIC.

Całkowity koszt: 486,67 USD (ASIC) + 0,08 USD (prąd + konserwacja) = 486,75 USD.

W rezultacie układy ASIC zapewniają wyższy poziom ochrony przed atakami o wysokich kosztach centralizacji, a także bariery wejścia stają się bardzo wysokie. Zobacz więcej tutaj .

Pos

Całkowicie różni się od ASIC, kosztem jest po prostu opłata za prowadzenie węzła, użytkownicy po prostu deponują tokeny do postawienia. Po obstawieniu żetony te można wycofać w stanie nienaruszonym, więc użytkownicy są gotowi wydać więcej za tę samą liczbę nagród.

Zakładając, że zwroty ~15% są wystarczająco atrakcyjne, aby przyciągnąć użytkowników (jest to również oczekiwana stopa zwrotu dla ETH 2.0), wówczas 1 USD dziennie przyciągnie 6667 lat depozytów, czyli 2433 USD. 

Koszt sprzętu i energii elektrycznej do uruchomienia węzła jest bardzo mały, komputer za ~1000 USD z ~100 USD elektryczności i Internetu może być postawiony na setki tysięcy dolarów. 

Ale te koszty stanowią ~10% całkowitego kosztu obstawiania, więc użytkownikowi pozostaje tylko 0,9 USD nagrody dziennie odpowiadającej kosztowi kapitału, więc konieczne jest obniżenie powyższej liczby do ~10%.

Całkowity koszt: 0,9 USD dziennie * 6667 lat = 2189 USD.

W dłuższej perspektywie oczekuje się, że koszt ten będzie jeszcze wyższy, ponieważ obstawianie staje się bardziej efektywne, a ludzie czują się komfortowo z niższymi stopami zwrotu. Autor osobiście spodziewa się, że ta liczba w końcu wzrośnie do 10 000 dolarów.

A jedynym „kosztem” PoS jest niedogodność polegająca na tym, że użytkownicy nie mogą przenosić tokenów podczas obstawiania. Może się nawet zdarzyć, że token zostanie zablokowany powodując wzrost jego wartości, więc pozostałe tokeny na rynku sprawią, że inwestycja będzie opłacalna. 

W PoW „kosztem” utrzymania konsensusu jest duża liczba elektrod, które są faktycznie „spalone”. Zobacz więcej tutaj .

Większe bezpieczeństwo czy niższy koszt?

Istnieją dwa sposoby na zwiększenie bezpieczeństwa o 5-20x za tę samą opłatę. Jednym z nich jest utrzymanie takiej samej nagrody za blok, ale korzystanie ze zwiększonego bezpieczeństwa. Alternatywą jest masowe zmniejszenie nagrody za blok (a tym samym „zmarnowanie” mechanizmu konsensusu) i utrzymanie nienaruszonego poziomu bezpieczeństwa. 

Tak czy inaczej jest w porządku. Osobiście wolę drugi sposób, ponieważ jak zobaczymy poniżej, w PoS nawet udany atak jest znacznie mniej szkodliwy i łatwiejszy do odzyskania niż atak PoW!

Po zaatakowaniu PoS jest łatwiejszy do odzyskania niż PoW

Co robimy w PoW, gdy zostajemy zaatakowani? Najlepszym sposobem na randkę jest: poczekaj, aż atak się skończy, bo źli ludzie… się nudzą. 

Ale to nie działa, gdy zły facet używa „Ataku na spawn Camping” – powtarzając atak, aż przewróci sieć.

Moc oparta na GPU

Nie będzie żadnych środków zaradczych, ataki mogą bardzo szybko rozbić blockchain przy niezwykle niskich kosztach, ponieważ po kilku dniach ataku górnicy wychodzą, ponieważ nie ma zysku.

PoW na bazie ASIC

W takim przypadku społeczność może walczyć, zmieniając algorytm PoW na hard-forking, a dzięki temu istniejące ASIC mogą stać się bezużyteczne (zarówno dla atakujących, jak i górników). 

Ale jeśli atakujący zaakceptuje ten koszt, wówczas historia stanie się PoW opartym na GPU (ponieważ nie ma wystarczająco dużo czasu na zbudowanie i dystrybucję ASIC dla nowego algorytmu), z końcowym ciosem „Spawn Camping Attack”. ”.

Pos

Jednak w przypadku PoS jest inaczej, istnieje mechanizm, który niszczy dużą część stawki atakującego (samą stawkę): Mechanizm tnący.

Jeśli sprawa jest trudniejsza, duża ilość stawek to sojusz, społeczność może się połączyć, aby stworzyć miękki fort dla mniejszości (mniejszość User-Activated Soft Fork - UASF). Rezultat jest taki sam, ten kołek również zostanie zniszczony.

Dlatego pierwszy atak będzie kosztował atakującego wiele milionów dolarów, a społeczność powróci do zdrowia w ciągu kilku dni. Drugi atak nadal będzie kosztował atakującego miliony dolarów, ponieważ będą musieli kupić nowe tokeny do stawki, aby zastąpić spalone stare tokeny. A za trzecim razem… ale pewnie za trzecim razem to nie wystarczy.

Decentralizacja PoS

Koszt PoW opartego na GPU jest bardzo tani, ale jest również zdecentralizowany, ale jak wspomniano powyżej, jego bezpieczeństwo jest bardzo słabe. Jeśli kupujesz ASIC, to górnicy muszą wydać dużo pieniędzy (więc nie rób sobie kupującego ASIC, spróbuj zostać sprzedawcą ASIC).

Ponadto PoS jest bardziej odporny na cenzurę. Zarówno kopanie GPU, jak i ASIC jest bardzo łatwe do wykrycia ze względu na wysokie zużycie energii, drogie zakupy sprzętu i duże zapasy. Z drugiej strony PoS można wykonać na zwykłym laptopie, a nawet przez VPN.

Więc jaka przyszłość czeka PoW?

Właściwie to wciąż są 2 punkty plus za PoW:

PoS wydaje się być systemem zamkniętym, co prowadzi do utraty decentralizacji

W PoS użytkownicy stawiają tokeny, aby zdobywać tokeny, a następnie gromadzą tokeny nagrody, aby dalej stawiać, aby zdobyć więcej tokenów. To tak, jakby „bogaci się bogacili”, a na dłuższą metę stanie się to scentralizowane w rękach ludzi, którzy mają wiele tokenów.

Ale w rzeczywistości większość stawek daje bardzo niskie zainteresowanie. W ETH 2.0 wiele osób oczekuje jedynie oprocentowania 0,5-2% rocznie w porównaniu do całkowitego ETH. A im więcej osób stawia, tym niższe oprocentowanie. Podwojenie poziomu koncentracji zajmie więc stulecia. A przez cały ten czas, ilu ludzi jest wystarczająco cierpliwych, by postawić?

PoS wymaga niezawodności, podczas gdy PoW nie

Zasadniczo, gdy węzeł przechodzi do trybu online po raz pierwszy lub po prostu przechodzi w tryb online po długim okresie braku połączenia, potrzebuje strony trzeciej, aby to potwierdzić. Osoba trzecia może być ich przyjacielem, klientem, giełdą,... PoW ich nie potrzebuje.

Możliwe jednak, że jest to zbędny wymóg. W rzeczywistości użytkownicy muszą w tym zakresie ufać programistom i/lub „społeczności”. 

Przynajmniej użytkownicy muszą zaufać komuś (zwykle programistom), który powie im, czym jest protokół i jakie są jego aktualizacje. Jest to nieuniknione w każdej aplikacji.

Ale nawet jeśli te zagrożenia są rzeczywiście znaczące, wydają się przeważać nad ogromnymi korzyściami, jakie oferuje PoS: wysoka wydajność oraz lepsza obsługa i odzyskiwanie po atakach.